吸收计算题
吸收试题(练习题)
一、选择题1 .吸收操作的依据是（）。
A 、挥发度差异B 、溶解度差异C 、温度差异D 、密度差异2 . 在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会（A 、增大B 、减小Cx 不变D 、不能确定3 . 在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（）A 、ShB 、ReC 、CaD 、Sc4 .已知SO?水溶液在三种温度3、如、1.下的亨利系数分别为Ei=0.35kPa 、E 2=1.IkPa.Ea=O.65kPa 则（）。
A 、t ∣<t2B 、t3>t2C ∖t3<tιD 、t1>t25 .在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会（）0A 、增加B 、不变C 、减小D 、不能确定 6 . 下述说明中正确的是（）βA 、用水吸收氨属液膜控制B 、常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制C 、用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制D 、用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略9 .吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（）0A 、物理吸收B 、化学吸收C 、高浓度物理吸收D 、低浓度物理吸收10 .吸收操作的作用是分离（）oA 、气体混合物B 、液体混合物C 、互不相溶的液体混合物D 、气液混合物11 .通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（）βA 、回收率趋向最高B 、吸收推动力趋向最大C 、操作最为经济D 、填料层高度趋向无穷大12 .根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（）0A 、两相界面存在的阻力B 、气液两相主体中的扩散的阻力C 、气液两相滞流层中分子扩散的阻力D 、气相主体的涡流扩散阻力13 .根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的传质总系数AU）A 、大于液相传质分系数k1.B 、近似等于液相传质分系数k1.C 、大于气相传质分系数kGD 、近似等于气相传质分系数kG 14 .对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（）A 、变小B 、增大C 、不变D 、不确定 15 .吸收是分离（）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（）的差异。
吸收习题课的题
吸收习题课1、在填料吸收塔中，用清水吸收含有溶质A的气体混合物，两相逆流流动。
进塔气体初始浓度为5%（体积%），在操作条件下相平衡关系为y e=3x，试分别计算液气比为4、2和3时的出塔气体的极限浓度和液体出口浓度。
2、在填料高度为4m的常压填料塔中，用清水吸收尾气中的可溶组分。
已测得如下数据：尾气入塔组成为0.02，吸收液排出的浓度为0.008（以上均为摩尔分率），吸收率为0.8，并已知此吸收过程为气膜控制，气液平衡关系为y e=1.5x。
（1）计算该塔的H OG和N OG；（2）操作液气比为最小液气比的倍数；（3）若法定的气体排放浓度必须≤0.002，可采取哪些可行的措施？并任选其中之一进行计算，求出需改变参数的具体数值。
3、常压逆流连续操作的吸收塔，用清水吸收空气-氨混合气中的氨，混合气的流率为0.02kmol/m2s，入塔时氨的浓度为0.05（摩尔分率，下同），要求吸收率不低于95%，出塔氨水的浓度为0.05。
已知在操作条件下气液平衡关系为y e=0.95x，，气相体积传质总系数K y a=0.04kmol/m3s，且K y a∝G0.8。
（1）所需填料层高度为多少？（2）采用部分吸收剂再循环流程，新鲜吸收剂与循环量之比L/L R=20，气体流率及新鲜吸收剂用量不变，为达到分离要求，所需填料层的高度为多少？4、空气和CCl4混合气中含0.05（摩尔分率，下同）的CCl4，用煤油吸收其中90%的CCl4。
混合气流率为150kmol惰气/m2.h，吸收剂分两股入塔，由塔顶加入的一股CCl4组成为0.004，另一股在塔中一最佳位置（溶剂组成与塔内此截面上液相组成相等）加入，其组成为0.014，两股吸收剂摩尔流率比为1：1。
在第二股吸收剂入口以上塔内的液气比为0.5，气相总传质单元高度为1m，在操作条件下相平衡关系为y e=0.5x，吸收过程可视为气膜控制。
试求：（1）第二股煤油的最佳入塔位置及填料层总高度；（2）若将两股煤油混合后从塔顶加入，为保持回收率不变，所需填料层高度为多少？5、逆流吸收-解吸系统，两塔的填料层高度相同。
吸收计算题
1．用水吸收气相混合物中的氨，氨的摩尔分数05.0=y ，气相总压为101.33kpa(1atm),相平衡关系满足享利定律Hp c =，其中)./(073.13kpa m kmol H =，气膜传质阻力为总传质阻力的%80，总传质系数)/(1057.226a G kp s m kmol K ⋅⋅⨯=-。
试求：（1） 液相浓度为3/068.0m kmol 时的吸收速率；（2） 气膜及液膜传质分系数G k 及L k 。
解：（1）由题中所给条件可写出对应的传质速率方程： )(*p p K N G A -= a kp y p p 065.5==总 a kp H c p 07.0073.1068.0*=== )07.0065.5(1057.26-⨯⨯=-N )./(1028.125s m kmol -⨯= （2）G G K k 8.01= )(1021.38.01057.2246a G kp s m kmol k ⋅⋅⨯=⨯=-- G L K Hk 2.01= 073.12.01057.22.06⨯⨯==-H K k G L s m 510197.1-⨯=2．在直径为1m 的填料吸收塔内，用清水作溶剂，入塔混合气流量为100kmol/h,其中溶质含量为6%（体），要求溶质回收率为95%，取实际液气比为最小液气比的1.5倍，已知在操作条件下的平衡关系为x y 0.2=，总体积传质系数)/(2003h m kmol K y ⋅=α，试求：（1）出塔液体组成；（2）所需填料层高； （3）若其他条件不变（如G 、L 、入塔y 、入塔x 等不变）将填料层在原有基础上加高m 2，吸收率可增加到多少？ 注：本题可视为低浓度气体的吸收，逆流操作。
解：（1）利用液气比与组成的关系可求出塔液体组成21212121*5.1x x y y x x y y --=-- m y x x 5.15.1*111==02.025.106.0=⨯= ()2填料层高可由传质单元数法计算06.012121y y y y A -=-=ϕ )1(06.02A y ϕ-=03.0)95.01(06.0=--= 11111*mx y y y y -=-=∆02.002.0206.0=⨯-=003.0*222222==-=-=∆y my y y y y003.002.0ln 003.002.0ln 2121-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m 00986.0= m y y y y K V Z ∆-⋅Ω=)(21α00896.0)003.006.0(1785.02001002-⨯⨯⨯=m 05.4=(3)其他条件不变仅增加填料层高度实际就是不改变传质单元高度而增加传质单元数。
化工原理--吸收习题及答案
吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
N A = k y （y—y i) N A = K y (y—y e）2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。
双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________.增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e)_________。
大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度y = 0。
06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。
1。
805、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。
减少靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。
相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG 将_________ (增加，减少，不变）。
不变增加8、吸收剂用量增加,操作线斜率_________,吸收推动力_________。
（增大,减小，不变）增大增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。
化工原理第五章-吸收-题
六吸收浓度换算2.1甲醇15%(质量)的水溶液, 其密度为970Kg/m3, 试计算该溶液中甲醇的:(1)摩尔分率; (2)摩尔比; (3)质量比; (4)质量浓度; (5)摩尔浓度。
分子扩散2.2 估算1atm及293K下氯化氢气体(HCl)在(1)空气,(2)水(极稀盐酸)中的扩散系数。
2.3一小管充以丙酮,液面距管口1.1cm,20℃空气以一定速度吹过管口,经5 小时后液面下降到离管口2.05cm,大气压为750[mmHg],丙酮的蒸汽压为180[mmHg] , 丙酮液密度为7900[kg/m3],计算丙酮蒸汽在空气中的扩散系数。
2.4 浅盘内盛水。
水深5mm,在1atm又298K下靠分子扩散逐渐蒸发到大气中。
假定传质阻力相当于3mm厚的静止气层,气层外的水蒸压可忽略,求蒸发完所需的时间。
2.5 一填料塔在常压和295K下操作，用水除去含氨混合气体中的氨。
在塔内某处，氨在气相中的组成y a=5%(摩尔百分率)。
液相氨的平衡分压P=660Pa,物质通量N A = 10 - 4[kmol/m2·S],气相扩散系数D G=0.24[cm2/s],求气膜的当量厚度。
相平衡与亨利定律2.6 温度为10℃的常压空气与水接触，氧在空气中的体积百分率为21%，求到达平衡时氧在水中的最大浓度, 〔以[g/m3]、摩尔分率表示〕及溶解度系数。
以[g/m3·atm]及[kmol/m3·Pa]表示。
2.7 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍那么与之平衡的气相浓度(或分压) (A)Y增大一倍; (B)P增大一倍;(C)Y减小一倍; (D)P减小一倍。
2.8 25℃及1atm下,含CO220%,空气80%(体积%)的气体1m3，与1m3的清水在容积2m3的密闭容器中接触进行传质,试问气液到达平衡后,(1)CO2在水中的最终浓度及剩余气体的总压为多少?(2)刚开始接触时的总传质推动力ΔP,Δx各为多少？气液到达平衡时的总传质推动力又为多少？2.9 在填料塔中用清水吸收气体中所含的丙酮蒸气,操作温度20℃,压力1atm。
吸收题库计算题精选(课堂版)
当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍，则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y增大一倍；(B) P增大一倍；(C) y减小一倍；(D) P减小一倍。
解：体系服从亨利定律，则：y*=E/P·x ，现已知P增大一倍，即P’=2P，x 、E不变, 则y*’=y*/2 ，分压P A’=P’·y*’=P A，∴平衡气相浓度y减小一倍，分压不变，故选择(C)。
j06b10038在总压P=500 KN/m2、温度t=27℃下使含CO2 3.0%（体积%）的气体与含CO2 370g/m3的水相接触，试判断是发生吸收还是解吸？并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。
已知：在操作条件下，亨利系数E=1.73×105 KN/m2。
水溶液的密度可取1000kg/m3，CO2的分子量为44。
解：气相主体中CO2的分压为P=500×0.03=15 KN/m2；与溶液成平衡的CO2分压为: P*=Ex；对于稀溶液:C=1000/18=55.6 kmol/m3，CO2的摩尔数n=370/(1000×44)=0.00841；x≈n/c=0.00841/55.6=1.513×10-4；∴ P*=1.73×105×1.513×10-4=26.16KN/m2；∵P*＞P；于是发生脱吸作用。
以分压差表示的传质推动力为ΔP=P*-P =11.16 KN/m2j06a10108总压100kPa，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84×10-6kmol/（m2·s·kPa），k L=1.83×10-4m/s，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7 kPa。
求：k y、k x、K y。
（液相总浓度C 按纯水计）解：k y= Pk G =100×3.84×10-6 =3.84×10-4kmol/m2·s ，k x=Ck L=55.6×1.83×10-4 = 1.02×10-2 kmol/m2·s，m=E/P，E=p*/x，m=p*/P·x=6.7/(100×0.05)=1.341/K y=1/k y+m/k x=1/(3.84×10-4)+m/(1.02×10-2) =2604+131.4=2735.4K y=3.656×104 kmol/m2·s(Δy);在常压逆流填料吸收塔中，用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积％），吸收率为98% ，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：①水溶液的出塔浓度；②若气相总传质单元高度为0.6m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。
化工原理_吸收习题与答案
吸收一章习题及答案一、填空题1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。
双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。
增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。
大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y =0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。
1.805、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。
减少靠近6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。
相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG 将_________ (增加，减少，不变)。
不变增加8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。
（增大，减小，不变）增大增大9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_________、_________、_________。
化工原理吸收习题
第八章吸收一、填空1．吸收操作的基本依据是，以达到分离混合物为目的。
2．吸收、解吸操作时，低温对有利；高温对有利；高压对有利；低压对有利。
3．亨利定律有种表达方式，在总压P<5atm下，若P增大，则m , E , H ；若温度t下降，则m ,E , H 。
（增大，减少，不变，不确定）4．漂流因子的反映了，单项扩散中的漂流因子 1.5．若1/K y=1/k y+m/k x，当气膜控制时，K y≈；当液膜控制时，K y ≈。
6．N OG=(y1-y2)/Δy m的适用条件是。
7．最小液气比（q n,l/q n,v）min 对（设计型，操作型）是有意义的。
如实际操作时（q n,l/q n,v）<（q n,l/q n,v）min , 则产生的结果是。
8．设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为y=2x，入塔y1=0.1，液气比（q n,l/q n,v）=3，则出塔气体浓度最低可降至，若采用（q n,l/q n,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至。
9．用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l/q n,v=m，回收率为0.9，则传质单元数N OG= 。
10．操作中逆流吸收塔，x2=0，今入塔y1上升，而其它入塔条件均不变，则出塔y2，回收率η。
（变大，变小，不变，不确定）11.吸收速率方程中，K Y是以为推动力的吸收系数，其单位是。
12.增加吸收剂用量，操作线的斜率，吸收推动力。
13.脱吸因数的定义式为，他表示之比。
14. K Ya称为，其单位是。
15.吸收塔的填料高度计算中，表示设备效能高低的量是，而表示传质任务的难易程度的量是。
二、作图题以下各小题y~x图中所示为原工况下的平衡线与操作线，试画出按下列改变操作条件后的新平衡线与操作线：1．吸收剂用量增大2．操作温度升高3．吸收剂入口浓度降低三、填空题1.对于接近常压的低组成溶质的气液平衡系统，当温度升高时，亨利系数E将（），相平衡常数m将（），溶解度系数H将（）。
吸收例题
吸收：例1、在 20℃，1atm 下，用清水分离氨-空气的混合气体，混合气体中氨的分压为 1330Pa ，经吸收后氨的分压降为 7 Pa ，混合气体的处理量为 1020 kg/h ，操作条件下平衡关系为 Y = 0.755X 。
若适宜的吸收剂用量为最小用量的2倍，求所需吸收剂用量及离塔氨水的浓度。
解：q nG q nG =?min nGnLnG nL e5)q q 2(q q 0.755X,Y 1020kg/h,Q 7Pa,p 1330Pa,p Pa,101.013P 0,x =====⨯==m 2125222111221110910.610133.01--⨯=-==-=⨯=⨯===⨯==∴y y Y y y Y 555106.910101.0137P p y 0.01313101.0131330P p y kg/h 9kmol/h 5)1.502 1.5020106.9100.01332 Y m Y Y Y 2X Y Y 2)2(kmol/h 34.900.01313)(1290.01313171020)y 1M y M Q M Q L 5e ,min L L 11vm,v m,G 96.3072.11(502.1q q 755.0/0133.0q q q q q 1nG n 21212121nG n nG n n ==-⨯==∴=-⨯-⋅=--⋅=--⋅==∴=-⨯+⨯=-+==-y G X (空气氨33-s s 35L L kmol/m 0.4842108.809118998.2X 1X M x c 108.80901.502106.9100.0133X )Y (Y X )X (X )Y (Y =⨯+⨯⋅=+⋅=⋅=⨯=+⨯-=+-=∴-=---- 31111221n nG121n 21nG 10809.8ρq q q q M c例2、含苯2%（摩尔分率，下同）的煤气用平均分子量为260的洗油在一填料塔中做逆流吸收以回收其中的苯，要求苯的回收率达到95％，煤气的流率为1200kmol/h 。
吸收习题
【例6-1】总压为101.325kPa、温度为20℃时，1000kg水中溶解15kg NH3，此时溶液上方气相中NH3的平衡分压为2.266kPa。
试求此时之溶解度系数H、亨利系数E、相平衡常数m。
解：首先将此气液相组成换算为y与x。
NH3的摩尔质量为17kg/kmol，溶液的量为15kg NH3与1000kg水之和。
故由式（6-11）E=P·m=101.325×1.436=145.5kPa或者由式（6-1）kPa溶剂水的密度ρs=1000kg/m3，摩尔质量M s=18kg/kmol，由式（6-10）计算Hkmol/（m3·kPa）H值也可直接由式6-2算出，溶液中NH3的浓度为kmol/m3所以kmol/（m3·kPa）【例6-2】在20℃及101.325kPa下CO2与空气的混合物缓慢地沿Na2CO3溶液液面流过，空气不溶于Na2CO3溶液。
CO2透过厚1mm的静止空气层扩散到Na2CO3溶液中。
气体中CO2的摩尔分数为0.2。
在Na2CO3溶液面上，CO2被迅速吸收，故相界面上CO2的浓度极小，可忽略不计。
CO2在空气中20℃时的扩散系数D为0.18cm2/s。
问CO2的扩散速率是多少？解：此题属单方向扩散，可用式6-17计算。
扩散系数D=0.18cm2/s=1.8×10-5m2/s扩散距离Z=1mm=0.001m，气相总压力P=101.325kPa气相主体中CO2的分压力p A1=P y A1=101.325×0.2=20.27kPa气液界面上CO2的分压力p A2=0气相主体中空气（惰性气体）的分压力p B1为kPa气液界面上空气的分压力p B2=101.325kPa空气在气相主体和界面上分压力的对数平均值为kPa代入式（6-17），得kmol/（m2·s）【例6-3】含氨极少的空气于101.33kPa，20℃被水吸收。
吸收练习题
一、填空题1、在常压下,20℃时氨在空气中的分压为69.6mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y=________,摩尔比Y=_______.0.0916 ; 0.1012、最小液气比(L/V)min只对（）（设计型，操作型）有意义，实际操作时，若(L/V)﹤(L/V)min ，产生结果是（）。
答：设计型吸收率下降，达不到分离要求3、A，B两组分等摩尔扩散的代表单元操作是（），A在B中单向扩散的代表单元操作是（）。
答：精馏吸收4、相平衡常数m=1，气膜吸收系数 k y=1×10-4Kmol/(m2.s)，液膜吸收系数 k x 的值为k y 的100倍，这一吸收过程为（）控制，该气体为（）溶气体，气相总吸收系数 K Y=（）Kmol/(m2.s)。
答：气膜易溶 9.9×10-45、对于极易溶的气体，气相一侧的界面浓度y I 接近于（），而液相一侧的界面浓度x I 接近于（）。
答：y*（平衡浓度） x（液相主体浓度）6、含SO2为10%（体积）的气体混合物与浓度C= 0.02 Kmol/m3的SO2水溶液在一个大气压下接触，操作条件下两相的平衡关系为p*=1.62 C (大气压)，则 SO2将从（）相向（）转移，以气相组成表示的传质总推动力为（）大气压，以液相组成表示的传质总推动力为（） Kmol/m3 。
答：气液 0.0676 0.04177、实验室中用水吸收 CO2基本属于（）控制，其气膜中浓度梯度（）（大于，小于，等于）液膜浓度梯度，气膜阻力（）液膜阻力。
答：液膜小于小于8、压力（），温度（），将有利于解吸的进行。
工程上常用水–空气系统进行氧解吸，这种系统属于（）系统，传质阻力主要在（）一侧。
答：降低升高易解吸，气膜控制气膜9、采用化学吸收可使原来的物理吸收系统的液膜阻力（），气膜阻力（）。
答：减小不变10、在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力（），设备费用（）。
吸收单元操作典型计算题
吸收操作计算典型题例1. 于20℃及101.33kPa 条件下，在填料塔内用清水逆流吸收空气中的氨，已知进口混合气体中氨的分压为1.33kPa ，吸收率为90％，混合气体中纯空气量为112m 3（标准）/h ，操作条件下的平衡关系为Y ＝7.55X ，（1） 若适宜吸收剂用量为最小用量的1.6倍，求吸收剂用量kg/h ； （2） 若传质单元高度为1.5m ，求填料层高度。
解： （1）0133.033.133.10133.11111=−=−=y y Y 00133.01.0)1(112==−=Y Y Y η计算吸收剂用量用清水吸收，则X 2＝0088.10755.0/0133.000133.00133.06.1/6.16.12121min =−−⨯−−⨯⎪⎭⎫⎝⎛=＝＝X m Y Y Y V L V L 31125000mol /h 22.410V =⨯－＝则1.0885440mol /h 97.92kg /h L V ===（2）11221()(0.01330.00133)00.0111.088V X Y Y X L =−+=−+= *110.7550.0110.0083Y mX ==⨯=*220Y mX ==*1110.01330.00830.005Y Y Y ∆=−=−= *2220.0013300.00133Y Y Y ∆=−=−=12m 120.0050.001330.00277ln /ln(0.005/0.00133)Y Y Y Y Y ∆−∆−∆==∆∆＝（）12OG m 0.01330.001334.320.00277Y Y N Y −−==∆＝ 则填料层高度OG OG 1.5 4.32 6.48m H H N =⨯=＝例2. 20℃下，在常压逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组成。
进塔气体的组成为 4.5%（体积百分数），惰性气体流量为40kmol/h ，吸收率为90%，出塔液相组成为0.02（摩尔分数）。
吸收计算题-10题
吸收计算题-10题-2012（一）某填料塔用水吸收混合气中丙酮蒸汽。
混合气流速为V=16kol/)(2m h ⋅，操作压力P=101.3kPa 。
已知容积传质系数)/(6.643m h kmol a k y ⋅=，)/(6.163m h kmol a k L ⋅=，相平衡关系为A A c p 62.4=（式中气相分压A p 的单位是kPa ，平衡浓度单位是3/m kmol ）。
求：（1）容积总传质系数a K y 及传质单元高度OG H ； （2）液相阻力占总传质阻力的百分数。
（二）某填料吸收塔用含溶质0002.02=x 的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/V=3，气体入口质量分数01.01=y 回收率可达90.0=η。
已知物系的平衡关系为y=2x 。
今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至00035.02='x ，试求： （1）可溶组分的回收率η'下降至多少？（2）液相出塔摩尔分数1x '升高至多少？（三）有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。
填料塔直径为0.8m，填料层体积为3 m3，平衡关系为Y=1.4X，已知Kya=38.5kmol/h。
问（1）出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？（2）若在上述操作条件下，将吸收剂用量增大10%，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）（四）一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。
已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。
试求：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）所需填料层高度？（3）若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？（五）某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。
化工原理 吸收计算题(KEY)答案
吸收计算题-10题-2012（一）某填料塔用水吸收混合气中丙酮蒸汽。
混合气流速为V=16kol/)(2m h ⋅，操作压力P=101.3kPa 。
已知容积传质系数)/(6.643m h kmol a k y ⋅=，)/(6.163m h kmol a k L ⋅=，相平衡关系为A A c p 62.4=（式中气相分压A p 的单位是kPa ，平衡浓度单位是3/m kmol ）。
求：（1）容积总传质系数a K y 及传质单元高度OG H ；（2）液相阻力占总传质阻力的百分数。
解： （1）由亨利定律x Hc Hc Ex P M ⋅=== mx y = M M M c c P Hc m 0456.03.10162.4/===∴ 3/6.16m h kmol c ac k a k M M L x ⋅==kmol m h c c a k m MM x /1075.26.160456.033⋅⨯==∴- a k m a k a K x y y +=11=kmol m h /0182.01075.26.64133⋅=⨯+- 3/9.54m h kmol a K y ⋅=∴)(291.09.5416m a K V H y OG === （1）液相阻力占总阻力的百分数为：%1.15151.00182.01075.2/1/3==⨯=-a K a k m y x （二）某填料吸收塔用含溶质0002.02=x 的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/V=3，气体入口质量分数01.01=y 回收率可达90.0=η。
已知物系的平衡关系为y=2x 。
今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至00035.02='x ，试求： （1） 可溶组分的回收率η'下降至多少？（2） 液相出塔摩尔分数1x '升高至多少？ 解： （1）001.0)9.01(01.0)1(12=-⨯=-=ηy y667.032/1===V L m A]1)11ln[(1112211Amx y mx y A A N OG +----= =38.5]667.020002.0001.020002.001.0)667.01ln[(667.011=+⨯-⨯--- 当2x 上升时，由于H 不变，OG H 不变OG OG H H N /=∴也不变，即]667.0200035.0200035.001.0)667.01ln[(667.01138.52+⨯-'⨯---=y 0013.02='y 87.001.00013.001.0121=-='-='y y y η （1）物料衡算)()(2121x x L y y V '-'='- 2211)(x y y L V x '+'-='∴ =00325.000035.0)0013.001.0(31=+-⨯（三）有一填料吸收塔，在28℃及101.3kPa ，用清水吸收200m 3/h 氨-空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。
化工原理吸收例题
2019/7/21
一、填空题
1.吸收速度取决于_______________， 因此，要提高气－液两流体相对运动速率， 可以_______________来增大吸收速率。
2.由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸 收操作线总是在平衡线的_________。增加 吸收剂用量，操作线的斜率_________，则 操作线向_________平衡线的方向偏移，吸
吸收过程为液膜控制。
2019/7/21
二、选择题
1、当吸收质在液相中的溶解度甚大时， 吸收过程主要受_________控制，此时，总
吸收系数Ky近似等于_________。 A.气膜； B. kx；C. 气液膜同时；D. ky；E.
液膜；F. Kx 2、_________，对吸收操作有利。
A.温度低，气体分压大时； B.温度低，气体分压小时； C.温度高，气体分压大时； D.温度高，气体分压小时；
L/G = 1.5(L/G)min = 1.5×0.3574 = 0.536
x1 = x2 + (y1- y2)/(L/G) =0.0002+(0.02-0.0002)/0.536 = 0.0371
2019/7/21
Δy1 = y1 –mx1 = 0.02-0.36×0.0371 = 0.00664
0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5 atm，操 作压力0.95 atm，平衡关系和操作关系（以 摩尔比浓度表示）均为直线关系。水用量为 0.1m3.h-1，混合气中空气量为100m3.h-1（ 标准状态下）。试求此条件下，吸收塔的气
相总体积传质系数。
2019/7/21
解：方法1： Y1 = 0.026, Y2 = 0.0026， m = E/P = 0.5/0.95 = 0.526
化工原理吸收习题
组成越接近平衡组成，故液体出塔含量 x1 也增大。
5. 减小，不确定，减小，减小，增大
K ya 1
V 1 m H OG K ya 减 k y k x ，吸收剂用量 L 增加，则 k x 增大， K ya 增大，
小；
S mV L 减小，根据传质单元数关
填料层高度不变， H OG 减小， N OG 增大，
5、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收 剂用量 L 增加，试判断下列参数变化情况并绘出新工况的操作线：
H OG
， y m
，出塔液体 x1
，出塔气体 y 2
，回收
率
（增大、减小，不变，不确定）
题 5 附图
题 6 附图
6、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收 剂入塔含量升高，试绘出新工况的操作线。 7、吸收操作中，原工况下气体进塔量为 V，进出塔的含量分别为 y1 、 y 2 。由于 某种原因， 吸收剂入塔浓度升高，采用增加吸收剂用量 L 的方法后，使 y1 、 y 2 保 持不变。 则与原工况相比， 被吸收溶质总量 大，减小，不变，不确定） 。 8、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂温度降低其他条件不变时，试判断下列参 数变化情况并绘出操作线： 相平衡常数 出塔 y 2 ， K ya ，出塔 x1 ，推动力 y m ，回收率 ， ， 平均推动力 y m （增
附图(a)
附图(b)
例 4 用纯吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分，混合物的初始含量为 0.05(摩 尔分数)，新鲜吸收剂与混合气体的流率之比 L/G=1.2,在操作条件下相平衡关系 为 y=1.2x，吸收过程系气相阻力控制。现有两流程如附图(a)所示，流程 B 中循 环剂量 LR 是新鲜吸收剂量的 1/10，试计算： (1)当 =0.80，两流程所需塔高之比为多少？ (2)当 =0.90，两流程所需塔高之比有何变化？
吸收操作计算典型题
吸收操作计算典型题例1. 于20℃及101.33kPa条件下，在填料塔内用清水逆流吸收空气中的氨，已知进口混合气体中氨的分压为1.33kPa，吸收率为90％，混合气体中纯空气量为112m3（标准）/h，操作条件下的平衡关系为Y＝7.55X，（1）若适宜吸收剂用量为最小用量的1.6倍，求吸收剂用量kg/h；（2）若传质单元高度为1.5m，求填料层高度。
例2. 20℃下，在常压逆流吸收塔中用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组成。
进塔气体的组成为 4.5%（体积百分数），惰性气体流量为40kmol/h，吸收率为90%，出塔液相组成为0.02（摩尔分数）。
操作条件下相平衡关系为Y=1.5X(Y、X均为摩尔比)，填料塔传质单元高度为1.2m，试求：（1）吸收剂的用量，kmol/h；（2）填料塔的操作线方程；（3）填料塔的填料层高度。
例3. 用含A 0．005(摩尔分数)的稀水溶液吸收混合气体中的可溶组分A。
已知混合气中A 的体积分数为6％，所处理的混合气量为1500 m3／h，操作压强为101．3 kPa，操作温度为293 K。
要求A的回收率达95％，操作条件下平衡关系为Y*=2．5X。
若取吸收剂用量为最小用量的1．2倍，求（1）每小时送人吸收塔顶的稀水溶液量；（2）溶液出口浓度。
例4.有一填料吸收塔，在28 ℃及101.3 kPa下，用清水吸收200 m3 /h氨-空气混合气中的氨，使其摩尔分数由5 %降低到0. 4 %。
已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5 m，平衡关系为Y* = 1.4 X，出塔氨水溶液浓度为0.012 kg NH3/kg水，已知M（NH3）=17 kg /kmol；M（H2O）=18 kg /kmol。
试问：（1）液气比为最小液气比的多少倍？（2）吸收剂用量；（3）所需填料层高度。
例5. 现有一逆流吸收的填料塔，在常温、常压下用清水处理含丙酮5%（摩尔分数，下同）的空气—丙酮混合气体。
化工原理吸收习题
一、分析与判断第六章吸收1．在密闭容器内存在某种低浓度水溶液，容器内压强为p0 ，溶液温度为t，溶质含量为c(x) ，试问：1）若将N2压入容器，则E H m p * ；2）若溶液温度t 下降，则E H m p * ；3）注入溶质A，则E H m p * ；2、某吸收过程，已知气相传质系数与液相传质系数的关系是k y = 3k x ，则此时气相传质推动力( y -y i ) ，液相传质推动力(x i -x) 。
（大于、等于，小于，不确定）3、低浓度逆流吸收塔设计中，若气体流量、进出口组成及液体进口组成一定，减小吸收剂用量，传质推动力将，设备费用将（增大、减小，不变）4、某逆流吸收塔操作时，因某种原因致使吸收剂入塔量减少，以至操作时液气比小于原定的最小液气比，则将发生什么情况：。
5、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收剂用量L 增加，试判断下列参数变化情况并绘出新工况的操作线：HOG ，∆ym ，出塔液体x1，出塔气体y2 ，回收率φ（增大、减小，不变，不确定）题5 附图题6 附图6、低浓度逆流吸收操作中，原工况操作线如附图所示，现其他条件不变而吸收剂入塔含量升高，试绘出新工况的操作线。
7、吸收操作中，原工况下气体进塔量为V，进出塔的含量分别为y1 、y2 。
由于某种原因，吸收剂入塔浓度升高，采用增加吸收剂用量L 的方法后，使y1 、y2 保持不变。
则与原工况相比，被吸收溶质总量，平均推动力∆y m（增大，减小，不变，不确定）。
8、低浓度逆流吸收操作中，当吸收剂温度降低其他条件不变时，试判断下列参数变化情况并绘出操作线：相平衡常数，K ya，推动力∆y m，回收率φ ，出塔y2 ，出塔x1 （增大，减小，不变，不确定）。
第8 题图第10 题图9、低浓度逆流吸收操作中，当气体进口含量y1 下降，其他条件不变时，则气体出口含量y2 ，液体出口含量x1，被吸收溶质总量，回收率φ，推动力 y m，N OL （增大，减小，不变，不确定）10、已知某吸收过程操作线如图所示，试分别定性绘出以下几种情况下的操作线，并讨论对吸收操作的影响：1）吸收操作为气膜控制，气体流量V增至V’，其他条件不变；2）吸收过程为液膜控制，气体流量V增至V’，其他条件不变；11、某吸收塔原工况的操作线如图所示，现将吸收剂L 的温度降低，其他条件不变，试定性绘出以下两种情况的操作线：（忽略温度变化对传质分系数的影响）1）吸收过程为气膜控制2）吸收过程为液膜控制。
吸收计算题
1、在一填料塔中用清水逆流吸收混合空气中的氨气，混合气体的流率为0.0305kmol/m 2·s 。
氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99％，水的用量为最小用量的 1.5倍，操作条件下的平衡关系为2.02e y x =，气相体积总传质系数30.0611/y K a kmol m s =g 。
试求：（1）出塔的液相浓度1x ；（2）传质单元数OG N （用吸收因数法）；（3）填料层高度H 。
解：（1）121y y y η-= 21(1)0.01(199%)0.0001y y η=-=-=1212min 11e 220.010.0001() 2.00.0102.02y y y y Ly G x x x m---====---min 1.5() 1.5 2.0 3.0L LG G==⨯= 由全塔物料衡算：()1212()G y y L x x -=-11220.010.0001()00.00333.0G x y y x L -=-+=+= （2）解吸因数：2.020.6733.0mG S L === 12OG 221ln[(1)]1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.01 2.020ln[(10.673)0.673]10.710.6730.0001 2.020-⨯=-+=--⨯ （3）OG y 0.03050.500.0611G H K a ===OG OG 0.5010.7 5.4H H N =⋅=⨯=（m ）2、某填料吸收塔，用清水除去混合气体中的有害物质，若进塔气中含有害物质5％（体积％），吸收率为90％，气体流率为32kmol/m 2·h ，液体流率为24kmol/m 2·h ，此液体流率为最小流率的1.5倍。
如果物系服从亨利定律，并已知气相体积总传质系数s m kmol a K y ⋅=3/0188.0，该塔在常压下逆流等温操作，试求：（1）塔底排出液的组成； （2）所需填料层高度。
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1、在一填料塔中用清水逆流吸收混合空气中的氨气，混合气体的流率为0.0305kmol/m 2·s 。
氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99％，水的用量为最小用量的 1.5倍，操作条件下的平衡关系为2.02e y x =，气相体积总传质系数30.0611/y K a kmol m s =。
试求：（1）出塔的液相浓度1x ；（2）传质单元数OG N （用吸收因数法）；（3）填料层高度H 。
解：（1）121y y y η-= 21(1)0.01(199%)0.0001y y η=-=-=1212min 11e 220.010.0001() 2.00.0102.02y y y y Ly G x x x m---====---min 1.5() 1.5 2.0 3.0L LG G==⨯= 由全塔物料衡算：()1212()G y y L x x -=-11220.010.0001()00.00333.0G x y y x L -=-+=+= （2）解吸因数：2.020.6733.0mG S L === 12OG 221ln[(1)]1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.01 2.020ln[(10.673)0.673]10.710.6730.0001 2.020-⨯=-+=--⨯ （3）OG y 0.03050.500.0611G H K a ===OG OG 0.5010.7 5.4H H N =⋅=⨯=（m ）2、某填料吸收塔，用清水除去混合气体中的有害物质，若进塔气中含有害物质5％（体积％），吸收率为90％，气体流率为32kmol/m 2·h ，液体流率为24kmol/m 2·h ，此液体流率为最小流率的1.5倍。
如果物系服从亨利定律，并已知气相体积总传质系数s m kmol a K y ⋅=3/0188.0，该塔在常压下逆流等温操作，试求：（1）塔底排出液的组成； （2）所需填料层高度。
解：（1）121y y y η-=21(1)(190%)0.050.005y y η=-=-=由全塔物料衡算：()1212()G y y L x x -=-112232()(0.050.005)00.0624G x y y x L =-+=-+= （2）]/[165.1245.12min h m kmol L L ⋅=== 1212min 1e 21e 161()322y y y y LG x x x --====-1122()2(0.050.005)0.09e x y y =-=-=110.050.5560.09e y m x ===320.5560.74124mG S L ==⨯= 12OG 221ln[(1)]1y mx N S S S y mx -=-+-- 10.050.5560ln[(10.741)0.741] 4.6510.7410.0050.5560-⨯=-+=--⨯ OG y 32/36000.4730.0188G H m K a ===0.474 4.65 2.2()OG OG H H N m =⋅=⨯=3、有一吸收塔用油吸收煤气中的苯蒸汽，已知煤气流量为2240m 3/h （标况），入塔气体中苯含量为4%，出塔气体中苯含量为0.8%（均为体积分率），进塔油中不含苯，取液体用量min 4.1L L =，已知气液平衡关系为0.126e y x =。
试求：（1）吸收率η；（2）求min L 及)kmol/h (L ；（3）求液体出塔组成1x ；（4）求吸收的对数平均推动力。
解：（1）由吸收率的定义：1210.040.008100%100%80%0.04y y y η--=⨯=⨯=（2）由已知条件得煤气进口摩尔流率为：kmol/h 1004.22/2240==G最小液气比：1.00126.004.0008.004.0)(21212121min =--=--=--=x m y y y x x y y G L e km ol/h101001.01.0min =⨯=⨯=G Lkmol/h 14104.14.1min =⨯==L L（3）由物料衡算：)()(2121x x L y y G -=-代入数据得：)0(14)008.004.0(1001-=-x解得：液体出塔组成为23.01=x（4）气体进、出口的推动力为：011.023.0126.004.011111=⨯-=-=-=∆mx y y y y e008.00126.0008.022222=⨯-=-=-=∆mx y y y y e气相对数平均推动力：009.0008.0011.0ln 008.0011.0ln2121=-=∆∆∆-∆=∆y y y y y m液体进、出口的推动力为：087.023.0126.004.011111=-=-=-=∆x m y x x x e063.00126.0008.022222=-=-=-=∆x m y x x x e液相对数平均推动力：12120.0870.0630.070.087ln ln0.063m x x x x x ∆-∆-∆===∆∆4、拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收混合气中的溶质A 。
已知入塔混合气体中含有A 为1%(体积%)，要求溶质A 的回收效率为80%，若水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下相平衡方程为y=x ，气相总传质单元高度为1m ，试求所需填料层高度。
解：属于低浓气体吸收，121y y y η-=()()2112121min 122min122210.01180%0.0020.010.0020.80.01011.5 1.50.8 1.2110.8331.2111ln 111e OG y y y y y y L y G x x x mL L G G mG A L y mx N A y mx A Aη=-=⨯-=---⎛⎫==== ⎪-⎝⎭--⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭===⎡⎤-⎛⎫=-+⎢⎥⎪-⎝⎭⎣⎦-()10.0110ln 10.8330.83310.8330.002103.06-⨯⎡⎤=-+⎢⎥--⨯⎣⎦= m N H H OG OG 06.306.31=⨯=⋅=（也可以用推动力法求解。
）5、在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%(体积%)，吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y = 2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：(1)水溶液的出塔浓度；(2)若气相总传质单元高度为0.6m ，现有一填料层高度为6m 的塔，问该塔是否合用？解：(1) 属于低浓气体吸收：121y y y η-=()()2112121min 122min10.08198%0.00160.080.0016 2.450.0802.51.2 1.2 2.45 2.94e y y y y y y L y G x x x mL L G G η=-=⨯-=---⎛⎫==== ⎪-⎝⎭--⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭ 由物料衡算得：)()(2121x x L y y G -=-12120.080.001600.0272.94y y x x L G --=+=+=(2)85.094.25.21===L mG A 1222111ln 111OGy mx N A y mx A A⎡⎤-⎛⎫=-+⎢⎥⎪-⎝⎭⎣⎦-()15.1485.000016.0008.085.01ln 85.011=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----=m N H H OG OG 5.815.146.0=⨯=⋅=即所需填料层高度应为8.5m ，大于6m ，故该塔不合用。
6、在常压逆流接触的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气中的可溶组分A 。
入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。
已知操作条件下的解吸因数为1,相平衡关系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03（摩尔分率）。
试计算：(1)操作液气比是最小液气比的多少倍；(2)出塔液体的浓度；(3)完成上述分离任务所需的气相总传质单元数OG N 。
解：(1)属于低浓气体吸收()()0015.0%95103.0112=-⨯=-=ηy y103.003.011===e x y m ；根据解吸因数（吸收因数）的定义，有：1111====S m Am G L 12121211min 12210.950.95e y y y y y y L m y y G x x xm mη---⎛⎫=====⨯= ⎪-⎝⎭- 05.195.01min ＝＝⎪⎭⎫ ⎝⎛G L G L （2） 根据全塔物料衡算，)()(2121x x L y y G -=-，有：0285.0010015.003.02211=+-=+-=x G L y y x(3) 气相总传质单元数OG N 为：因数为1时：12y y y m ∆=∆=∆，故：1910015.003.0121221222221=-=-=-==-=∆=∆∆-=y y y y y N y mx y y y y y y N OGm mOG其中。